FUNCIONAMENTO BÁSICO.

Didaticamente desenha-se o motor de passo com quatro bobinas e os dois polos magnéticos norte e sul em quatro pontos, porém na pratica assim como as bobinas estão distribuída no estator os polos nortes e sul também estão distribuídos. No caso dos motores bipolares além dos polos estarem distribuídos eles ainda se alternam no mesmo ponto, pois sua polaridade inverte conforme o drive inverte o sentido da corrente na bobina.

Quando energiza uma bobina o rotor irá acompanha-la, e a cada avanço o motor executa um passo.

Quando excitamos a bobina ela atrai o rotor e o mesmo gira até alinhar seu polo magnético com o da bobina.

Lembrando, o que vimos acima é ditaticamente falando, pois na prática se fosse um motor de 1,8° com esses quatro pulsos que colocamos nas bobinas (1, 2, 3 e 4) respectivamente, o motor teria girado 4 passos, ou seja, 4 x 1,8° que resulta em um avanço total de 7,2° graus.

TIPOLOGIA

Os motores de passo são construídos de três formas básicas: de imã permanente, relutância e híbrido.

- Imã permanente

Possui rotores de material alnico ou ferrite sem dentes e magnetizado perpendicularmente ao eixo. Seu torque estático não é nulo. Energizando as quatro fases em sequência, o rotor gira, pois é atraído e alinha-se com os polos magnéticos das bobinas. O motor mostrado abaixo dará um passo de 90° graus quando os enrolamentos ABCD forem energizados em sequência. Geralmente tem ângulos de passo de 45° ou 90° graus a taxas de passo relativamente baixas, mas eles exibem alto torque.

- Relutância Variável

Possui um rotor com várias polaridades feito com ferro doce e um estator laminado. Geralmente operam com ângulos de passo de 5 a 15 graus, a taxas de passo relativamente altas e, por não possuir imã, quando desenergizado apresenta torque estático nulo. Na figura abaixo , quando a fase A é energizada, quatro dentes de rotor se alinham com os quatro dentes do estator da fase A através de atração magnética. O próximo passo é dado quando a fase A é desligada e a fase B é energizada fazendo o rotor girar 15 graus à direita. Continuando a sequência, a fase C é energizada e depois a fase A’.

- Híbrido

Possui algumas das características desejáveis de cada um dos anteriores. Têm alto torque, não apresenta torque estático nulo e podem operar em alta velocidade. Têm ângulos de passo que variam de 0.9 a 5 graus. São providos de polos que são formados por dois enrolamentos (como mostrado na figura abaixo). Se as fases são energizadas uma de cada vez, na ordem indicada, o rotor gira em incrementos de 1.8 graus. Este motor também pode ser controlado de forma a usar duas fases de cada vez, para obter maior torque, ou alternadamente, ora uma ora duas fazes de cada vez, a fim de produzir meio-passos ou incrementos de 0.9 graus.

Funcionamento dos Unipolares.

O motor de passo é semelhante a qualquer motor, porém funcionará somente se excitarmos as bobinas na sequência correta, separadamente ou em grupos.

PASSO COMPLETO 1

É acionada uma bobina por vez, Cada digito “1” equivale a ativação da bobina e “0” a desenergização.

A diferênça do passo completo 1 e passo completo 2 está no fato que no segundo caso usa-se duas bobinas por vez, com isso o seu torque é maior, consequentemente sua corrente também aumenta.

PASSO COMPLETO 2

Excitação dual − o motor é operado com as fases energizadas duas de cada vez. Proporciona bom torque e velocidade com poucos problemas de ressonância. Provê aproximadamente 30 a 40% de torque a mais do que a excitação única, contudo requer o dobro de corrente da fonte.

MEIO PASSO

A combinação do passo completo1 e do passo completo 2 gera um efeito de meio passo, Consome mais energia que os passos anteriores, porém é mais preciso. Seu torque é alto e sua velocidade é menor que as dos passos anteriores.